高中物理選修1-1第三章3.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象課件

一、磁性材料

1．磁化：顯示出磁性

2．退磁：失去磁性

3．鐵磁性物質(zhì)：又叫強(qiáng)磁性物質(zhì)

4．磁疇：磁化的小區(qū)域

5．軟磁性材料

6．硬磁性材料

二、磁性材料的發(fā)展

三、磁記錄

四、地球磁場(chǎng)留下的記錄知識(shí)回顧新課導(dǎo)入小資料“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”在漫漫的人類歷史長(zhǎng)河中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的問(wèn)世，極大地解放了生產(chǎn)力，推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展，特別是我們剛剛跨過(guò)的二十世紀(jì)，更是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期。經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開(kāi)能源，人類發(fā)明也離不開(kāi)能源，而最好的能源是電能，可以說(shuō)人類離不開(kāi)電。飲水思源，我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電能做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家——法拉第。

1831年圣誕節(jié)的前夕，一次科學(xué)報(bào)告會(huì)上，法拉第當(dāng)眾表演了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

一個(gè)銅盤的軸和銅盤的邊緣分別連在“電流計(jì)”的兩端，法拉第搖動(dòng)手柄使銅盤在磁極之間旋轉(zhuǎn)，“電流計(jì)”的指針隨之?dāng)[動(dòng)，這是最早的發(fā)電機(jī)。當(dāng)時(shí)在場(chǎng)的一位貴婦人取笑地問(wèn)：“先生，您發(fā)明的這個(gè)玩意兒有什么用呢？”法拉第平靜地反問(wèn)：“夫人，新生的嬰兒有什么用呢？”３.１電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力

1．知道磁通量，會(huì)比較“穿過(guò)不同閉合電路磁通量”的大小。

2．會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

3．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。過(guò)程與方法

1．學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法。

2．滲透物理學(xué)方法的教育，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說(shuō)明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

收集有關(guān)物理學(xué)史資料，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)

1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。

2．磁通量的大小。

難點(diǎn)

1．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。

2．磁通量的大小怎樣比較。一．劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)英國(guó)科學(xué)家法拉第敏銳地覺(jué)察到，磁與電流之間應(yīng)該有聯(lián)系。他在1822年的日記中寫下了“由磁產(chǎn)生電”的設(shè)想。他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，但他堅(jiān)信電與磁有聯(lián)系，經(jīng)十年努力，終于發(fā)現(xiàn)磁能生電。

法拉第，英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家二．電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．電磁感應(yīng)：

回想初中所學(xué)的結(jié)論:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。物理學(xué)中把這類現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。

2．感應(yīng)電流：

由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。概念：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為完整的電磁學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)，奏響了電氣化時(shí)代的序曲。我們今天正在享受著電磁感應(yīng)給人類帶來(lái)的各種恩惠。

在什么條件下能夠產(chǎn)生電磁感應(yīng)？

如圖導(dǎo)體左右平動(dòng)，前后運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)。

觀察電流表的指針:演示演示1動(dòng)畫：電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)向里運(yùn)動(dòng)向外運(yùn)動(dòng)三．電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出。

如圖所示：把磁鐵的某一個(gè)磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。觀察電流表的指針。演示2演示插入視頻磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向N極插入線圈向右S極插入線圈向左N極停在線圈中不擺動(dòng)S極停在線圈中不擺動(dòng)N極從線圈中抽出向左S極從線圈中抽出向右結(jié)論：只有磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí)，沒(méi)有電流產(chǎn)生。結(jié)論：通過(guò)前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以得到什么結(jié)論？

只有磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí)，沒(méi)有電流產(chǎn)生。

想一想：這個(gè)結(jié)論是不是普遍適用的呢？演示3進(jìn)一步探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系。

1．實(shí)驗(yàn)儀器：學(xué)生電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、小螺線管A、大螺線管B、電流表。

2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

（1）將小螺線管A套在大螺線管B中；將大螺線管B和電流表連接；將學(xué)生電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、小螺線管A連接。

（2）開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，觀察指針有沒(méi)有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（3）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，觀察指針有沒(méi)有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（4）開(kāi)關(guān)總是閉合的，滑動(dòng)變限器也不動(dòng)，觀察指針有沒(méi)有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？

（5）開(kāi)關(guān)總是閉含的，但迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察指針有沒(méi)有偏轉(zhuǎn)？如何偏轉(zhuǎn)？演示插入視頻操作現(xiàn)象開(kāi)關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間有電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)無(wú)電流產(chǎn)生開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)變阻器的滑片有電流產(chǎn)生

結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流變化時(shí)，線圈B中才有電流產(chǎn)生。結(jié)論：分析2

演示實(shí)驗(yàn)2中，磁體相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)磁體在線圈中靜止時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化，無(wú)電流產(chǎn)生。甲磁場(chǎng)變強(qiáng)乙磁場(chǎng)變?nèi)醴治?演示實(shí)驗(yàn)3中，通、斷電瞬間，變阻器滑動(dòng)片快速移動(dòng)過(guò)程中，線圈A中電流變化，導(dǎo)致線圈B內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生變化，變強(qiáng)或者變?nèi)酰ň€圈面積不變），有電流產(chǎn)生；當(dāng)線圈A中電流恒定時(shí)，線圈內(nèi)磁場(chǎng)不變化，無(wú)電流產(chǎn)生。甲磁通量變大乙磁通量變小結(jié)論：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。即：“磁生電”的確是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。

（1）一個(gè)面積為S的平面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，則B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。

（2）公式：Ф=B?S。

（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T?1m2=1V?s

（4）物理意義：磁通量表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。對(duì)于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，穿過(guò)它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)，沒(méi)有磁感線穿過(guò)它，則磁通量為零。

（5）磁場(chǎng)變化、面積變化都會(huì)引起磁通量的變化。了解：課堂小結(jié)一、電磁感應(yīng)

1．磁通量：穿過(guò)閉合回路的磁感線的條數(shù)φ。φ=BS——不要求掌握。

2．電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

3．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線，或穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。

二、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：

1．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。“Φ變”

2．“Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變。

1．［07上海卷］取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖（b）所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí)，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

A．0B．0．5B

C．BD．2B高考鏈接A

［07海南卷］據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離w=0.10m,導(dǎo)軌長(zhǎng)Ｌ＝5.0m，炮彈質(zhì)量m=0.30kg。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示。可以認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為v=2.0×103m/s,求通過(guò)導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響?！窘馕觥吭趯?dǎo)軌通有電流Ｉ時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為Ｆ＝IWB———①

設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有因而

F=ma————②

炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，因而

Ｖ2=2aL————③

聯(lián)立①②③式得：

【08海南卷】一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空（）

A．由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下

B．由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下

C．沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上

D．沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)AD課堂練習(xí)

1．豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定電流，有一巨型線框與導(dǎo)線同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大

B．線框向右平動(dòng)

C．線框向下平動(dòng)

D．線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

E．線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)ABD2．產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是什么？

閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。即：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。前后平動(dòng)、上下平動(dòng)，導(dǎo)體棒都不切割磁感線，沒(méi)有電流產(chǎn)生。提示3．產(chǎn)生感應(yīng)電流條件是什么？只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。提示

4．如圖所示為生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖．鐵心上有兩個(gè)線圈A和B。線圈Ａ與電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。在拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S的時(shí)候，彈簧S并不能立即將銜鐵D拉起，從而不能使觸頭C（連接工作電路）立即離開(kāi)，過(guò)一段短時(shí)間后觸頭C才能離開(kāi)‘延時(shí)繼電器就是這樣得名的，試說(shuō)明這種繼電器的原理。線圈A與電源連接，線圈A中流過(guò)恒定電流，產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，有磁感線穿過(guò)線圈B，但穿過(guò)線圈B的磁通量不變化，線圈B中無(wú)感應(yīng)電流。拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線圈A中電流迅速減小到零，穿過(guò)線圈B的磁通量迅速減少，由于電磁感應(yīng)，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D的吸引作用，觸頭C不離開(kāi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后感應(yīng)電流減弱，感應(yīng)電流磁場(chǎng)對(duì)銜鐵D吸引力減小，彈簧E的作用力比磁場(chǎng)力大才將銜鐵D拉起，觸頭C離開(kāi)。提示教材習(xí)題答案

1．答：在甲、乙圖中穿過(guò)矩形線框的磁通量不變，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；丙圖中穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

2．答：線圈收縮時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇┻^(guò)彈簧線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該線圈又是閉合的，所以在線圈中有感應(yīng)電流。

3．答：當(dāng)導(dǎo)體ＡＢ向左或向右移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)閉合電路ＡＢＥＦ的磁通量或是減少，或是增加。穿過(guò)閉合電路的刺痛可